
- •Нелинейные искажения
- •Собственные помехи
- •Вопрос 2.2. АналогоВые перемножители
- •Введение
- •Перемножители на основе управляемого сопротивления
- •Умножители на логарифмических усилителях
- •Параболические перемножители
- •Параметры интегральных апс
- •Вопрос 4. Типовые усилительные каскады….
- •Усилительный каскад в схеме с общим эмиттером
- •Усилительный каскад в схеме с общей базой
- •Усилительный каскад в схеме с общим коллектором
- •Анализ каскада в области средних частот
- •Коэффициент усиления
- •Входное сопротивление
- •Выходное сопротивление
- •Анализ каскада в области нижних частот
- •Анализ каскада в области верхних частот
- •Анализ усилительного каскада на транзисторе в схеме с об
- •Анализ каскада в области средних частот
- •Анализ усилительного каскада на нижних частотах
- •Анализ усилительного каскада на верхних частотах.
- •Анализ усилительного каскада с общим коллектором
- •Область нижних и средних частот
- •Область верхних частот
- •Суммирующий интегратор
- •Разностный интегратор
- •Неинвертирующее включение операционных усилителей. Коэффициент передачи, входное и выходное сопротивления, амплитудно-частотная характеристика, влияние неидеальности оу.
- •Неинвертирующее включение оу
- •Неинвертирующее включение оу
- •Усилители мощности. Выбор транзисторов
- •Однотактные каскады усиления мощности
- •Типовые включения операционного усилителя с резистивной обратной связью
- •Инвертирующее включение оу
- •Простейшие схемы двухтактных каскадов
- •Двухтактные каскады в режиме в
- •Двухтактные каскады в режиме ав
- •Генератор стабильного тока ду
- •Передаточные характеристики ду
- •Коэффициент усиления
- •Коэффициент передачи синфазного сигнала
- •Дифференциальное входное сопротивление
- •Синфазное входное сопротивление
- •Выходное сопротивление
- •Передаточные характеристики ду
- •Коэффициент усиления
- •Коэффициент передачи синфазного сигнала
- •Дифференциальное входное сопротивление
- •Синфазное входное сопротивление
- •Выходное сопротивление
Б
илет
1.1
Билет
1.2
Б
илет
2.1
Нелинейные искажения
Нелинейные искажения – это изменения формы колебания, обусловленные нелинейностью характеристик транзисторов, диодов, магнитопроводов, полупроводниковых конденсаторов микросхем и других элементов. Параметры нелинейных элементов зависят от воздействующего на них тока или напряжения. Отличительным признаком нелинейных искажений является то, что им подвержено даже гармоническое (синусоидальное) колебание. На этом и основана их простейшая количественная оценка с помощью коэффициента гармоник. Если на вход усилителя подать чисто гармоническое напряжение, то на выходе получим не только его первую гармонику, но и высшие.
Коэффициентом гармоник называется отношение действующего (эффективного) значения суммы высших гармоник выходного напряжения к действующему значению его первой гармоники:
,
Здесь
,
,
и т.д. – действующие значения напряжений
отдельных гармоник выходного напряжения.
Результат не изменится, если в эту
формулу подставить не действующие, а
амплитудные значения, причем вместо
напряжений можно оперировать токами.
Иногда используют коэффициенты отдельных
гармоник, например второй:
.
В
звуковых сигналах нелинейные искажения
воспринимаются как хрип или дребезжание.
При
< 2...3% они почти незаметны на слух.
Однако в высококачественных усилителях
звуковых частот обеспечивают коэффициент
гармоник
< 0,2%, а в усилителях многоканальной
связи – сотые и тысячные доли процента
(во избежание взаимных помех каналов).
Малые нелинейные искажения оценивают
так называемым затуханием нелинейности
,
выражаемым в децибелах:
.
Часто нормируют затухание нелинейности
отдельно по второй и третьей гармоникам
,
.
Во всяком усилителе нелинейные искажения увеличиваются при приближении амплитуды выходного напряжения к максимально возможному значению. Выходное (и входное) напряжение, при котором коэффициент гармоник усилителя равен заданному допустимому значению, называется номинальным. Номинальной называется и соответствующая выходная мощность
.
При
усилении сложных сигналов возникают
не только гармоники спектральных
составляющих, но и их комбинационные
частоты. На слух последние более заметны,
так как в отличие от гармоник являются
вновь возникшими составляющими. Поэтому
для высококачественных усилителей
звуковых частот измеряют также
интермодуляционные искажения, подавая
на вход два синусоидальных колебания
с сильно различающимися частотами (
и
)
и вчетверо различающимися амплитудами,
причем амплитуда колебания частоты
берется на 12 дБ, а частоты
– на 24 дБ меньше номинальной (ГОСТ
23849-87). Количественной мерой искажений
является отношение суммарного напряжения
комбинационных составляющих к напряжению
частоты
на выходе усилителя.
При
усилении импульсных сигналов прямоугольной
формы нелинейность усилителя не приводит
к искажению формы отдельных импульсов,
но изменяет соотношение их амплитуд
(если они не равны). При усилении
пилообразных импульсов их форма
искажается. Для оценки степени нелинейности
импульсных усилителей используют
коэффициент
нелинейности
.
Он равен относительному изменению
крутизны нарастания выходного напряжения
усилителя при подаче на его вход линейно
нарастающего напряжения максимальной
амплитуды, пропускаемой усилителем.